文档介绍：研究与试验湖南电力第/年第期
变电站雷电过电压的仿真研究
陈鸣辉,何智强,刘兴文,周卫华,毛文奇
.湖南省电力公司永州电业局,湖南永州;
.湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙
摘要:针对低压设备事故频繁发生的问题,使用电磁暂态计算程序—
就某变电站雷击进线段杆塔塔顶落雷引起的过电压进行建模与仿
真,通过建立系统中配电变压器、电源线、避雷器、接地系统等相关元器件的数学仿真
模型,进行了雷击点、运行方式和杆塔接地电阻的比较,讨论了绝缘配合裕度计算等重
要因素对雷电过电压的影响。
关键词:雷电定位;过电压;计算
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
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进行耐雷水平和雷击跳闸率的计算,为具体线路的
引言
实际运行提供参考。
湖南省雷电活动频繁而强烈,年平均雷暴日数
—仿真计算模型和参
高达以上。变电站的雷害来源有:一是雷直击
变电站;二是沿线路传过来的电压波¨.。因而加数的选择
强此地区变电站和线路的防雷保护显得至关重要。暂态计算的精确性取决于系统模型中各个单元
针对某变电站,通过仿真软件进所采用的模型【】。只有保证了每个模型单元的精
行建模计算,讨论了雷击进线段杆塔、杆塔冲击接确性,才能保证最终计算结果的高精度。
地电阻、变电站运行方式等重要因素对雷电过电压雷电流模型
的影响。综合考虑影响雷电过电压的因素,验证保用简炼的数学表达式来描述典型的雷电流波形
护措施的合理性,并提出相应的方案更进一步完善如图,显然有助于定量分析,以便于进行许多
保护的建议。对于架空线路,采用典型的相关的计算。年以及和
电压等级的杆塔,结合雷电定位系统的分析数据, 年同时提出了双指数表达式:
收稿日期:
第/年第期湖南电力研究与试验
一一一部位的波阻抗的值可能不相等,但是雷击的假设、
式中常数和口的大小,可由闪电的个特性推线路的模型都比较粗略,杆塔模型也没必要那么精
得。如图所示为双指数等值波形,是由个衰减确,可假设各部分的波阻抗均相等。
速度不同的指数函数合成,对于常用的雷电流波变压器等电气设备的模型
形,一般有。本计算采用双指数波模拟雷因为雷电侵入波等值频率较高,维持时间很
电流。/一叫,其中叩为波形系短,通常左右即可算出最大过电压幅值。则
数,,为雷电流幅值, , 分别为波头时间常变电站设备如变压器、隔离开关、断路器、互感器
数和波尾时间常数。等,在雷电波作用下,均可等值成冲击人口电容。
绝缘子闪络过程的模拟
计算中采用中的压控开关来模拟绝缘子
闪络过程。在系统正常运行时,压控开关打开,相
当于绝缘子串情况正常;而当绝缘子串两端电压差
的绝对值大于绝缘子串% 雷电冲击放电电压
% 时,绝缘子串闪络,压控开关闭合且保持此状
态。
仿真计算结果与数值分析
双指数等值波形. 雷击点的比较
对侧,考虑横井线、号主变运行时
的情形,计算时所取的近区和远区的杆塔冲击接地
电阻分别取和,见表。
表侧不同雷击点的计算结果
波头与波尾时间定义示意图出